2020-2021学年重庆市主城四区高中高一下学期期末学业质量调研抽测物理试题
展开高一物理试题
满分:100分 考试时间:75分钟
注意事项:
1.正式作答前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目按要求涂写在答题卡上。
2.选择题部分,请用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案,在试题卷上作答无效。非选择题部分,请用黑色签字笔在答题卷上作答,字体工整,笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在答题区域内作答,超过答题区域书写的答案无效,在草稿纸、试题卷上答题无效。
第I卷 选择题
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.中国古代为区分季节有节气之说,如题1图所示,从现代物理学可知,地球沿椭圆形轨道绕太阳运动所处四个位置,分别对应我国的四个节气。以下说法正确的是( )
夏至
春分
冬至
秋分
12月20日
3月21日
9月23日
6月22日
题1图
A.地球做匀速椭圆轨道运动
B.太阳在椭圆的一个焦点上
C.冬至时地球公转速度最小
D.秋分时地球公转速度最大
2.如题2图所示,是我国跳高运动员张国伟跳高比赛时的场景。跳高时在横杆的后下方要放置厚海绵垫,其作用是( )
题2图
A.延长人体与海绵垫的接触时间,使人受到的冲力增大
B.减少人体与海绵垫的接触时间,使人受到的冲力增大
C.延长人体与海绵垫的接触时间,使人受到的冲力减小
D.减少人体与海绵垫的接触时间,使人受到的冲力减小
3.如题3图所示,自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连,小齿轮和后车轮共轴转动,大齿轮、小齿轮、后车轮的半径分别为2r、r、4r,A、B、C分别是其边缘一点,它们加速度大小和周期之比分别是( )
r
4r
2r
A
C
B
题3图
大齿轮
小齿轮
后车轮
A.和
B.和
C.和
D.和
4.如题4图所示,一足球在水平地面被踢出,箭头所示方向为开始运动的方向,踢出后足球飞行时仅受到重力作用,因此,足球的速度先减小后增大,已知足球的最小速度为v,足球可视为质点,重力加速度为g,则( )
题4图
A.足球速度由v增加到2v所需的时间为
B.足球速度由v增加到2v所需的时间为
C.足球速度由v增加到2v,竖直方向下降的高度为
D.当足球的速度大小变为2v时,速度与水平方向夹角为
5.一质量为m的汽车在平直公路上行驶,阻力f保持不变。当它以速度v、加速度a加速前进时,发动机的实际功率恰好等于额定功率,从此时开始,发动机始终在额定功率下工作,则汽车( )
A.发动机的额定功率为fv B.最后的速度为
C.速度逐渐减小,最终匀速运动 D.加速度逐渐增大,最终保持不变
6.在某次军事演习中,一轰炸机沿水平飞行速度为v,在O点正上方释放了一枚炸弹,炸弹正好垂直击中山坡上的目标A,山坡的倾角为,如题6图所示,不计空气阻力,则( )
θ
A
O
B
题6图
A.炸弹落到A点所需的时间为
B.轰炸机抛弹时的高度距O点为
C.炸弹竖直下落的距离与水平运动的距离之比为
D.若轰炸机增大飞行速度,炸弹可能垂直击中山坡上的B点
7.如题7图甲所示为一位同学在跳绳,某科学研究小组利用传感器记录了该同学在原地跳绳过程,离开地面后竖直方向上的v-t图像如图乙所示。已知t0 和该同学的质量m,以及起跳速度v0,不计阻力,下列关于该同学跳绳过程分析正确的是( )
O
v/
0.6t0
t/s
t0
1.6t0
2t0
甲
乙
v0
题7图
A.该同学重心能上升的最大高度为
B.上升过程克服重力做功的平均功率为
C.完成100次跳绳,该同学的腾空时间为40 t0
D.每完成一次跳绳,地面支持力对这位同学做的机械功为
8.如题8图甲所示,竖直弹簧固定在水平地面上,一质量为m的铁球由弹簧的正上方静止下落,与弹簧接触后压缩弹簧。从O点(即坐标原点)开始计时,小球所受的弹力F的大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如题8图乙所示,不计空气阻力,重力加速度取g,以下判断正确的是( )
x
F
h+x0
mg
h
O
O
h
甲
乙
题8图
A.当时小球与弹簧组成系统的势能之和最小
B.当小球接触弹簧后继续向下运动,小球所受合力始终做负功
C.弹簧弹性势能的最大值为
D.小球运动过程中的最大动能为
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。
9.如题9图所示,在离地面同一高度有三个质量相同的小球A、B、C,A球以初速度v0竖直上抛,B球以初速度v0竖直下抛,C球做自由落体运动,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
v0
v0
A
B
C
题9图
A.三球落地时动量相同
B.A、B两球落地时的动量相同
C.C球落地时的动量的大小最小
D.三球从抛出到落地时的动量的变化量相同
10.为满足不同领域的需要,我国有许多不同轨道高度的人造卫星。如题10图所示,在某一轨道平面上有人造卫星A、B都绕地球做圆周运动,A、B的质量之比为2:3,到地球球心的距离之比为3:5,则它们的( )
A
地球
B
题10图
A.周期之比为2:
B.线速度大小之比为:
C.向心加速度大小之比为5:3
D.向心力大小之比为50:27
A
B
C
R
O
vA
题11图
11.固定于水平面上竖直光滑圆环轨道,圆环半径为R,B为圆轨道最高点,A与C为平行于地面直径的两端点,小球从轨道A点以速度vA沿轨道向上运动,如题11图所示。下面判断正确的是( )
A.当vA小球能到达到B点
B.小球从A点到B点过程中克服重力做功的功率先增大后减小
C.小球以相同初速率沿弧ABC运动至C点的时间大于沿弧AOC运动至C点的时间
D.若轨道存在摩擦,小球以相同初速率分别沿弧ABC与弧AOC到达C点时动能相等
第II卷 非选择题
三、实验题:本大题共2个小题,共15分。
12.(6分)某实验小组用如题12图所示的装置验证动量守恒定律。
题12图
h
O M P N
m1
m2
S
H
O′
(1)两小球应满足的关系是m1 m2。(填“>”或“<”或“=”)
(2)下列操作中有必要的是 。
A.实验前固定在桌边上的斜槽末端的切线要沿水平方向
B.实验中需要测量小球开始释放的高度h
C.实验中需要测量小球抛出点距地面的高度H
D.实验中需要测量小球做平抛运动的水平射程
(3)第一步:先从S处释放m1并多次重复找到落点P,并测出水平射程OP。第二步:将m2静置于轨道末端O′点,再从S处释放m1与m2发生对心碰撞,并多次重复后分别确定两球的水平射程OM和ON。若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为______________(用图中字母表示)。
13.(9分)某研究小组用如题13-1图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律”。
打点计时器
重物
纸带
甲
86.59cm
70.99cm
78.57cm
A
B
C
O
乙
题13-1图
(1)供实验选择的重物有以下四个,最优选择为 。
A.质量为10g的砝码 B.质量为200g的木球
C.质量为50g的塑料球 D.质量为200g的铁球
(2)实验时应将打点计时器接到 电源(选“交流”或“直流”)。
(3)根据题13-1图乙所示纸带上的测量数据,可得出打B点时重物的速度为______m/s,根据(1)可知重物在B点的动能为Ek = J,已知O为初始速度为零的点,则OB重力势能的减少量为EP = J。EP不完全等于Ek的原因是 。(均保留小数点后两位,g=10m/s2)
(4)研究小组的同学反思所做的实验后发现误差较大,操作也不便,于是在老师的指导下利用如题13-2图甲所示的DIS实验装置对验证机械能守恒定律实验进行改进。
乙 结构简图
光电门
海绵止动阀
固定底座
O
θ
释放阀
M
N
L
遮光片
甲 实物图
题13-2图
ⅰ 如图13-2乙所示,主要由光电门与轻质摆杆组成单摆绕O点转动,实验时,质量为m的光电门从M点由静止下摆,依次经过6个宽度为d的遮光片,光电门摆至左边海绵止动阀处被卡住不再回摆。已知摆长为L,当摆杆与竖直方向的夹角为(小于90°)时,光电门经过遮光片的时间为,以圆弧最低点N所在平面为参考面,则光电门的势能EP= J,动能Ek= J,然后对比不同遮光片处势能和动能之和是否相等。(选用字母m、L、、d、、g表示)
题13表
ⅱ 实验结束后,得到了如题13表所示的实验数据,其中势能变化的图像应该是 。(选A、B或者C)
四、计算题:本大题共3个小题,共38分。解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤,只写出结果的不得分,有数值计算的题,答案中必须写出明确的数值和单位。
x/m
y/m
R
O
v0
1m
A
题14图
14.(8分)如题14图所示,在一端封闭的长为l=1m光滑细玻璃管中注满清水,水中放置一个由蜡做成的小圆柱体R,R从坐标原点O处以速度为v0=0.2m/s的速度匀速上浮,上浮的同时将玻璃管沿x轴正方向做初速度为0的匀加速直线运动。测出某时刻R运动至A点的x、y坐标值分别为0.2m和0.2m。求:
(1)R水平方向运动的加速度大小;
(2)R运动至A点的速度大小;
(3)R从坐标原点出发至刚好运动到玻管顶端时的位移的大小。
15.(12分)如题15图所示,一装置由高度为1.5R的竖直轨道和半径为R的半圆弧形轨道组成(轨道均光滑),距C端正上方R处有一小球b用足够长的轻绳悬挂在P点。某时刻将一质量为m的小球a从竖直轨道上端A点以初速度v0释放,小球a通过最低点B时速度为,之后从C端射出并与小球b在竖直方向发生正碰,碰撞时间极短且撞击力远大于两小球的重力,碰撞后小球b竖直上升1.5R。不计一切阻力,求:
B
C
a
b
v0
A
P
R
1.5R
R
题15图
(1)小球a经过B点时对半圆弧轨道的压力;
(2)小球a从轨道的A端释放的初速度v0;
(3)若小球b的质量为,则小球a与小球b撞击瞬间损失的机械能为多少?
16.(18分)如题16图所示,长为S=5m水平传送带,向左前进的速度v=2m/s,与倾角为37°的斜面底端P平滑连接,将一质量m=2kg的小物块从距P距离L的A点静止释放。物块与斜面、传送带间的动摩擦因数分别为μ1=0.25、 μ2=0.20,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cs37°=0.8。求:
(1)物块第1次滑过P点时速度大小为4m/s,求L的大小;
(2)满足(1)情况下物块第1次在传送带上往返运动的时间t;
(3)物块第1次经过P点又返回P点始末机械能不相等,L应满足的条件。
v=2m/s
P
A
L
S
题16图
主城四区2020—2021学年下期高中学业质量调研抽测
高一物理参考答案及评分标准
第I卷 选择题
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。
第II卷 非选择题
三、实验题:本大题共2个小题,共15分。
12.(6分,每空2分)(1)> (2)AD (3)m1·OM+m2·ON=m1·OP
13.(9分,每空1分)(1)D (2)交流;(3)3.90 ;1.52 ;1.57 ;空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦 (4)ⅰ ; ⅱ C
四、计算题:本大题共3个小题,共38分。解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤,只写出结果的不得分,有数值计算的题,答案中必须写出明确的数值和单位。
14.(8分)解:(1)R 运动至A点,x方向运动0.2m时,竖直方向0.2m,则到A点的时间为。根据,得:………………3分
(2)R 运动至A点时,,则…2分
(3)R刚好运动到玻管顶端时,竖直方向位移,水平方向位移,则总位移。………………3分
15.(12分)解:(1)B点根据弹力和重力的合力提供向心力得:
解得:………………2分
由牛顿第三定律知,小球对轨道的压力为8mg ………………1分
(2)从A点到B点用动能定理得:………………2分
解得………………1分
(3)由题意可知两小球碰撞的时间极短,且内力远大于外力,所以满足动量守恒。设碰撞前小球a的速度,碰撞后小球a的速度为,碰撞后小球b的速度为。
a从A位置到C端正上方R处根据动能定理得:
,得: ………………1分
碰撞后小球b上升1.5R由运动学公式,得 ……1分
根据动量守恒得,解得 …………2分
则…………2分
16.(18分)解:(1)A到P由动能定理得:
解得:L=2m …………3分
(2)由牛顿第二定律得 ,得。设经过t1时间后共速,到达P点的速度为v1,则物块与传送带共速时,由速度公式得 ,解得t1=3s。…2分
因此物块的位移为:,,即小物块原路返回,所以匀速阶段所用的时间为:。
则第1次在传送带上运动的时间t= t1+ t2=4.5s……4分
(3)要使物块第1次经过P点又返回P点的始末机械能不相等,需满足第1次到达P点时的速度大于传送带的速度。
从A到P根据动能定理得:,即,
L有最小值。……………4分
物块滑至传送带最右边时返回不掉落,则从A到传送带最右端利用能量守恒得:
,即,L有最大值。…………4分
综上所述:L应满足……………1分
题号
1题
2题
3题
4题
5题
6题
7题
8题
答案
B
C
C
A
B
A
B
D
题号
9题
10题
11题
答案
BC
BD
AC
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